[发明专利]一种常压等离子体喷枪装置

说明书

技术领域

本发明属于材料表面改性领域，具体属于常压等离子体喷枪领域。 

背景技术

材料表面改性处理技术是当前普遍使用的材料制备技术之一，它是在一定的外界条件下，材料外部物质和材料表面发生物理或化学反应，从而使材料表面状态发生变化或在材料表面产生新的元素和新的基团，最终满足实际应用的需要。 

但是，现代工业的迅猛发展对材料耐磨擦、磨损和抗腐蚀等性能提出了更高的要求，与此同时，对环保的要求也越来越高，从而有力地推动被称为绿色生产工艺的材料等离子表面改性技术的不断发展。在真空下，给反应气体环境施加高频电场，气体在高频电场的激励下电离产生等离子体。 

一般用于沉积涂层的等离子体处理需要在负压的情况下完成，这便带来了极大的不方便，因此亟需一种产生能在常温下实现等离子体聚合沉积的等离子体处理装置。 

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种常压等离子体喷枪装置。 

本发明所采用的技术方案是：一种常压等离子体喷枪装置，用于沉积二氧化硅，包括喷嘴、外层阳极套管、中心电极以及高频电源，上述外层阳极套管形成喷枪腔体，上述腔体的末端设有绝缘封闭盖，上述中心电极固定在上述绝缘封闭盖的中间，上述喷枪腔体中开设有第一通气管道通向上述中心电极，上述喷嘴处还设有第二通气管道。 

优选的，上述阳极套管外侧还设有一层水冷层。 

优选的，上述水冷层设置为双层循环层，上述水冷从上述水冷层一端进入，从上述水冷层另一端流出。 

优选的，上述外层阴极套管和所述中心电极之间还设有绝缘层，上述绝缘层贴附上述外层阳极套管。 

优选的，上述高频电源的频率范围为10Khz—100Khz。 

优选的，上述通气管道还设有流量调节阀，用于调节通入气体的流量。 

优选的，上述水冷层上还设有既能放水又能注水的开孔，所述开孔常闭。 

优选的，上述水冷层上还设有注射泵。 

采用本技术方案的有益效果是：本装置包括喷嘴、外层阳极套管、中心电极以及高频电源，所述外层阳极套管形成喷枪腔体，所述腔体的末端设有绝缘封闭盖，所述中心电极固定在所述绝缘封闭盖的中间，所述喷枪腔体中开设有第一通气管道通向所述中心电极，所述喷嘴处还设有第二通气管道。在所述第一通气管道通入氮气、氩气原料或者氧气原料。所述第二通气管道通入单体原料，通过本装置能在常压下实现等离子体聚合涂层。 

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中： 

图1是本发明实施例1的剖面结构示意图；

图2是本发明实施例2的结构示意图；

图3是本发明实施例3的结构示意图；

图4是本发明实施例4的结构示意图；

图中，1.喷嘴 2.外层阳极套管 3.中心电极 4.第一通气管道 5.水冷层 6.第二通气管道 7.绝缘封闭盖 8.绝缘层 9.流量调节阀。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。 

实施例1 

如图1所示，一种常压等离子体喷枪装置，用于沉积二氧化硅，包括喷嘴1、外层阳极套管2、中心电极3以及高频电源（图中未标出），外层阳极套管2、中心电极3之间连接高频电源的正负极，外层阳极套管2形成喷枪腔体，腔体的末端设有绝缘封闭盖7，中心电极3固定在绝缘封闭盖7的中间，喷枪腔体中开设有第一通气管道4通向中心电极3，喷嘴1处还设有第二通气管道6。

第一通气管道4通入氦气原料或者氧气原料，第二通气管道6通入TEOS原料。TEOS为正硅酸乙酯，又称硅酸乙酯、硅酸四乙酯、亚硅酸乙酯、四乙氧基硅烷、原硅酸四乙酯，采用高频电源，高频电源的频率范围在10Khz—100Khz，高频电源通电后，外层阳极套管2和中心电极3便被接通，第一通气管道4通入的氧气或者氦气通入后在电场中放电产生一部分等离子体，等离子体为高温等离子体，由于喷枪后端设有绝缘体，放电区集中在喷枪喷嘴部分，在喷口处通入TEOS原料，与等离子体混合，产生二氧化硅沉积。 

本实施例中第一通气管道4和第二通气管道通入的原料气体不局限于以上内容中的两种，还可以根据需要通入其它气体，用于等离子体处理各种不同的气体。 

实施例2